弹簧设计中载荷、应力与寿命的关系

使用中导致弹黄失效的原因有很多

包括:材料品质、生产工艺、工作频率、环境璁蚀、人为误操作等,但其中最普遍的,也是能够在设计阶段加以杜绝的就是忽略了载荷和应力的平衡。下面还是以压簧为例向大家解释一下这其中的关系：

 各种金属材料从高炉中被导出制成盘条胚料时，它的2项关键性能就确定了：

 剪切模量(影响压缩弹簧的强力性能）

 弹性模量(影响扭转弹簧的弹力性能）

上述模量越高、未来制成弹簧的弹力越大。

随后盘条背送到金属拉丝厂拉拔成不同规格的弹簧钢丝,在冷拉拔的过程中钢丝的表面硬度和抗拉强度不断提高。这里抗拉压强是一项重要指标，抗拉强度就是试样拉断前承受的最大标称拉应力，它是决定弹簧疲劳弹簧疲劳寿命的最关键指标。

在合理范围内抗拉强度越高,弹簧寿命越长;但抗拉强度只是决定弹簧寿命的间接指标，因为弹簧压缩时,簧丝发生了扭转进而产生了一定的内应力,这个应力与簧丝抗拉强度之间的比率即称之为应力水平,它才是决定弹簧寿命的直接指标。

不同的材料做成不同类型的弹簧,其允许的最高应力水平是不同的，弹簧设计时不考虑应力水平就会使弹簧在使用中很快的发生塑性变形甚至断裂。